Cikk bevezetése:

A NAD+ nélkülözhetetlen a szervezetben az energiatermeléshez és a kulcsfontosságú sejtfolyamatok szabályozásához.Íme, miért olyan fontos, hogyan fedezték fel, és hogyan szerezhetsz még többet belőle.

Milyen erős a NAD+

Nyissa meg bármelyik biológia tankönyvet, és megtudhatja a NAD+-t, ami a nikotinamid-adenin-dinukleotidot jelenti.Ez egy kritikus koenzim, amely a szervezet minden sejtjében megtalálható, és több száz anyagcsere-folyamatban vesz részt, például a sejtenergiában és a mitokondriális egészségben.A NAD+ keményen dolgozik az emberek és más emlősök, élesztőgombák és baktériumok, sőt növények sejtjeiben is.

A tudósok az 1906-os felfedezés óta ismerik a NAD+-t, és azóta tovább fejlődött a fontosságának megértése.Például a NAD+ prekurzor niacin szerepet játszott a pellagra, egy halálos betegség enyhítésében, amely Amerika déli részét sújtotta az 1900-as években.A tudósok akkoriban megállapították, hogy a tej és az élesztő, amelyek egyaránt tartalmaznak NAD+ prekurzorokat, enyhítették a tüneteket.Az idő múlásával a tudósok számos NAD+ prekurzort azonosítottak – többek között a nikotinsavat, a nikotinamidot és a nikotinamid-ribozidot –, amelyek a NAD+ kialakulásához vezető természetes útvonalakat használják fel.Gondoljon a NAD+ prekurzorokra úgy, mint különböző útvonalakra, amelyeken keresztül eljuthat egy úti célhoz.Az összes útvonal ugyanoda visz, de különböző közlekedési módokkal.

A közelmúltban a NAD+ a tudományos kutatás megbecsült molekulájává vált, mivel központi szerepet játszik a biológiai funkciókban.A tudományos közösség azt kutatja, hogy a NAD+ hogyan kapcsolódik az állatokban tapasztalható jelentős előnyökhöz, amelyek továbbra is arra ösztönzik a kutatókat, hogy ezeket az eredményeket az emberekre is átültessék.Tehát hogyan játszik pontosan a NAD+ ilyen fontos szerepet?Röviden, ez egy koenzim vagy „segítő” molekula, amely más enzimekhez kötődve segít molekuláris szintű reakciókat kiváltani.

De a szervezetben nincs végtelen mennyiségű NAD+.Valójában az életkorral csökken.A NAD+ kutatás története és a közelmúltban a tudományos közösségben való megjelenése megnyitotta a zsilipeket a tudósok előtt, hogy megvizsgálják a NAD+ szintek fenntartását és a NAD+ további növelését.

Mi a NAD+ története?

A NAD+-t először Sir Arthur Harden és William John Young azonosították 1906-ban, amikor kettejük célja az volt, hogy jobban megértsék a fermentációt – amelyben az élesztő metabolizálja a cukrot, és alkoholt és CO2-t termel.Közel 20 évbe telt a NAD+ elismerése, amikor Harden 1929-ben megosztotta a kémiai Nobel-díjat Hans von Euler-Chelpinnel az erjesztéssel kapcsolatos munkájukért.Euler-Chelpin azonosította, hogy a NAD+ szerkezete két nukleotidból áll, amelyek a DNS-t alkotó nukleinsavak építőkövei.Az a megállapítás, hogy a fermentáció, egy anyagcsere-folyamat NAD+-on alapul, előrevetítette azt, amit ma már tudunk arról, hogy a NAD+ kritikus szerepet játszik az emberi anyagcsere folyamatokban.

Euler-Chelpin 1930-as Nobel-díjas beszédében a NAD+-t cozymase-ként emlegette, aminek egykor hívták, ezzel is hirdetve annak vitalitását.„Az oka annak, hogy oly sokat dolgozunk ennek az anyagnak a megtisztításán és összetételének meghatározásán” – mondta –, hogy a kozimáz az egyik legelterjedtebb és biológiailag legfontosabb aktivátor a növény- és állatvilágban.

Otto Heinrich Warburg – aki a „Warburg-effektusról” ismert – az 1930-as években előremozdította a tudományt, és a kutatások tovább magyarázták a NAD+ szerepét a metabolikus reakciókban.1931-ben Conrad A. Elvehjem és CK Koehn vegyészek megállapították, hogy a nikotinsav, a NAD+ prekurzora a pellagra enyhítő tényezője.Az Egyesült Államok Közegészségügyi Szolgálatának orvosa, Joseph Goldberger korábban megállapította, hogy a halálos betegség az étrendből hiányzó dolgokkal áll összefüggésben, amit aztán PPF-nek nevezett el „pellagra megelőző faktorként”.Goldberger még azelőtt meghalt, hogy kiderült volna, hogy nikotinsavról van szó, de az ő hozzájárulása vezetett a felfedezéshez, amely egyúttal a lisztek és a rizs dúsítását nemzetközi szinten előíró törvényhoz is hozzájárult.

A következő évtizedben Arthur Kornberg, aki később Nobel-díjat kapott A DNS és az RNS képződésének bemutatására felfedezték a NAD szintetázt, a NAD+-t termelő enzimet.Ez a kutatás a NAD+ építőkövei megértésének kezdetét jelentette.1958-ban Jack Preiss és Philip Handler tudósok határozták meg a mai Preiss-Handler útvonalat.Az út megmutatja, hogy a nikotinsav – a B3-vitamin ugyanazon formája, amely segített a pellagra gyógyításában – hogyan válik NAD+-vé.Ez segített a tudósoknak jobban megérteni a NAD+ szerepét az étrendben.Handler később megkapta a National Medal of Science kitüntetést Ronald Reagan elnöktől, aki hivatkozott Handler „kiemelkedő hozzájárulására az orvosbiológiai kutatásokhoz… az amerikai tudomány helyzetének előmozdítása érdekében”.

Míg a tudósok mostanra rájöttek a NAD+ fontosságára, még nem fedezték fel bonyolult hatását a sejtszinten.A tudományos kutatásban sorra kerülő technológiák a koenzim jelentőségének átfogó felismerésével együtt végül arra ösztönözték a tudósokat, hogy folytassák a molekula tanulmányozását.

Hogyan működik a NAD+ a szervezetben?

A NAD+ shuttle buszként működik, elektronokat visz át egyik molekuláról a másikra a sejteken belül, hogy mindenféle reakciót és folyamatot lehessen végrehajtani.Molekuláris megfelelőjével, a NADH-val ez a létfontosságú molekula különféle metabolikus reakciókban vesz részt, amelyek sejtünk energiáját termelik.Elegendő NAD+ szint nélkül sejtjeink nem tudnának energiát termelni a túléléshez és a funkcióik ellátásához.A NAD+ egyéb funkciói közé tartozik a cirkadián ritmus szabályozása, amely szabályozza testünk alvási/ébrenléti ciklusát.

Az életkor előrehaladtával a NAD+ szint csökken, ami fontos következményekkel jár az anyagcsere-funkciókban és az életkorral összefüggő betegségekben.A DNS-károsodás felhalmozódik, és az öregedés során hógolyók keletkeznek.

Mi történik, ha a NAD+ szint csökken?

Számos tanulmány kimutatta, hogy a NAD+ szintje csökkent zavart tápanyag-körülmények között, mint például elhízás és öregedés.A NAD+ szint csökkenése anyagcsere-problémákhoz vezethet.Ezek a problémák rendellenességekhez vezethetnek, beleértve az elhízást és az inzulinrezisztenciát.Az elhízás cukorbetegséget és magas vérnyomást okoz.

Az alacsony NAD+ szint okozta anyagcserezavarok.A magas vérnyomás és a szívműködés egyéb hanyatlása káros nyomáshullámokat küldhet az agyba, ami kognitív károsodáshoz vezethet.

A NAD+ metabolizmus megcélzása egy gyakorlati táplálkozási beavatkozás az anyagcsere- és egyéb életkorral összefüggő betegségek elleni védekezésben.Számos csoport végzett olyan vizsgálatokat, amelyek kimutatták, hogy a NAD+ boosterekkel történő kiegészítés javítja az elhízás okozta inzulinrezisztenciát.Az életkorral összefüggő betegségek egérmodelljeiben a NAD+ boosterek kiegészítése javítja a betegségek tüneteit.Ez arra utal, hogy az életkorral csökkent NAD+ szint hozzájárulhat az életkorral összefüggő betegségek kialakulásához.

A NAD+ hanyatlásának megakadályozása ígéretes stratégiát kínál az életkorral járó anyagcserezavarok leküzdésére.Mivel a NAD+ szint az életkor előrehaladtával csökken, ez a DNS-javítás csökkenéséhez, a celluláris stresszválaszhoz és az energia-anyagcsere szabályozásához vezethet.

Lehetséges előnyök

A NAD+ fontos szerepet játszik a fajok mitokondriális fenntartásában és az öregedéssel kapcsolatos génszabályozásban.A NAD+ szintje azonban szervezetünkben drasztikusan csökken az életkorral.„Ahogy öregszünk, elveszítjük a NAD+-t.50 éves korodra körülbelül fele annak a szintnek a szintje, mint 20 évesen” – mondja David Sinclair, a Harvard Egyetem munkatársa egy interjúban.

Tanulmányok kimutatták, hogy a molekula csökkenése összefüggésbe hozható az életkorral összefüggő betegségekkel, beleértve a felgyorsult öregedést, az anyagcserezavarokat, a szívbetegségeket és a neurodegenerációt.A NAD+ alacsony szintje a kevésbé funkcionális anyagcsere miatt az életkorral összefüggő betegségekhez kapcsolódik.A NAD+ szint pótlása azonban öregedésgátló hatást mutatott az állatmodellekben, ígéretes eredményeket mutatva az életkorral összefüggő betegségek visszafordításában, az élettartam és az egészségi állapot növelésében.

Öregedés

A „genomok őrzőiként” ismert sirtuinok olyan gének, amelyek megvédik az élőlényeket a növényektől az emlősökig a romlástól és a betegségektől.Amikor a gének érzékelik, hogy a test fizikai stressz alatt van, például edz vagy éhezik, csapatokat küld ki a test védelmére.A sirtuinok fenntartják a genom integritását, elősegítik a DNS-javítást, és olyan öregedésgátló tulajdonságokat mutattak ki modellállatoknál, mint például az élettartam növelése.

A NAD+ az az üzemanyag, amely a géneket működésre készteti.De ahogy egy autó nem tud közlekedni üzemanyag nélkül, a sirtuinoknak NAD+ kell.A vizsgálatok eredményei azt mutatják, hogy a NAD+ szint emelése a szervezetben aktiválja a sirtuinokat, és meghosszabbítja az élesztőgombák, férgek és egerek élettartamát.Bár a NAD+ utánpótlás ígéretes eredményeket mutat az állatmodellekben, a tudósok még mindig azt tanulmányozzák, hogy ezek az eredmények hogyan hatnak az emberekre.

Izomműködés

A test erőműveként a mitokondriális funkció kulcsfontosságú edzésteljesítményünk szempontjából.A NAD+ az egyik kulcsa az egészséges mitokondriumok fenntartásának és az egyenletes energiatermelésnek.

Az izom NAD+ szintjének növelése javíthatja a mitokondriumokat és az egerek fittségét.Más tanulmányok azt is kimutatták, hogy a NAD+ boostert szedő egerek soványabbak, és messzebbre is tudnak futni a futópadon, ami nagyobb gyakorlati kapacitást mutat.Az idősebb állatok, amelyek magasabb NAD+-szinttel rendelkeznek, felülmúlják társaikat.

Anyagcserezavarok

Az Egészségügyi Világszervezet (WHO) által járványnak nyilvánított elhízás a modern társadalom egyik leggyakoribb betegsége.Az elhízás más anyagcserezavarokhoz is vezethet, mint például a cukorbetegség, amely 2016-ban 1,6 millió ember halálát okozta világszerte.

Az öregedés és a magas zsírtartalmú étrend csökkenti a NAD+ szintjét a szervezetben.Tanulmányok kimutatták, hogy a NAD+ boosterek alkalmazása csökkentheti az étrenddel és az életkorral összefüggő súlygyarapodást egereknél, és javíthatja a testmozgási kapacitásukat, még idős egereknél is.Más tanulmányok megfordították a cukorbetegség hatását nőstény egereknél, új stratégiákat mutatva be az anyagcserezavarok leküzdésére.

Szívműködés

Az artériák rugalmassága pufferként működik a szívverések által kibocsátott nyomáshullámok között.De az artériák megmerevednek az életkor előrehaladtával, ami hozzájárul a magas vérnyomáshoz, amely a szív- és érrendszeri betegségek legfontosabb kockázati tényezője.Csak az Egyesült Államokban 37 másodpercenként hal meg egy ember szív- és érrendszeri betegségben – írja a CDC.

A magas vérnyomás a szív megnagyobbodását és az artériák elzáródását okozhatja, ami szélütéshez vezethet.A NAD+ szint növelése védelmet nyújt a szívnek, javítva a szívműködést.Egereknél a NAD+ boosterek a szív NAD+ szintjét az alapszintre pótolták, és megelőzték a véráramlás hiánya által okozott szívsérüléseket.Más tanulmányok kimutatták, hogy a NAD+ boosterek megvédhetik az egereket a szív kóros megnagyobbodásától.

A NAD+ növeli az élettartamot?

Dehogynem.Ha egér lennél.A NAD+ növelése olyan boosterekkel, mint az NMN és az NR, meghosszabbíthatja az egerek élettartamát és egészségi állapotát.

A megnövekedett NAD+ szintek mérsékelt hatást fejtenek ki az egerek élettartamának meghosszabbításával.A NAD+ prekurzort, az NR-t használva megállapították a tudósok egy ben közzétett tanulmányukbanTudomány, 2016, Az NR-kiegészítés nagyjából öt százalékkal növeli az egerek élettartamát.

A megemelt NAD+ szintek védelmet nyújtanak a különböző életkorral összefüggő betegségek ellen is.Az életkorral összefüggő betegségek elleni védekezés azt jelenti, hogy hosszabb ideig egészségesebben élünk, és nő az egészségi állapot.

Valójában egyes öregedésgátló tudósok, például Sinclair sikeresnek tartják az állatkísérlet eredményeit, miszerint ők maguk is NAD+ boostereket szednek.Más tudósok, például Felipe Sierra, az NIH Országos Öregedési Intézetének munkatársa azonban nem gondolják, hogy a gyógyszer készen áll.„A lényeg az, hogy nem próbálom ki ezeket a dolgokat.Miért nem?Mert nem vagyok egér – mondta.

Az egerek számára a „fiatalság forrásának” keresése véget ért volna.Az embereket illetően azonban a tudósok egyetértenek abban, hogy még nem tartunk egészen ott.Az NMN és NR embereken végzett klinikai vizsgálatai eredményeket hozhatnak a következő néhány évben.

A NAD+ jövője

Az „ezüsthullám” beköszöntével sürgetővé válik az életkorral összefüggő krónikus betegségek megoldása az egészségügyi és gazdasági terhek enyhítésére.A tudósok találhattak egy lehetséges megoldást: NAD+.

A „csodamolekulának” nevezett NAD+ a sejtek egészségének helyreállítására és fenntartására való képessége miatt különféle lehetőségeket mutatott be a szívbetegségek, a cukorbetegség, az Alzheimer-kór és az elhízás kezelésében állatmodellekben.Mindazonáltal annak megértése, hogy az állatokon végzett vizsgálatok hogyan hatnak az emberre, a következő lépés a tudósok számára a molekula biztonságának és hatékonyságának biztosítása érdekében.

A tudósok célja a molekula biokémiai mechanizmusának teljes megértése, és a NAD+ anyagcserével kapcsolatos kutatás folytatódik.A molekula mechanizmusának részletei feltárhatják a titkot annak, hogy az öregedésgátló tudományt a padról az ágy mellé hozzuk.